王 玨 劉 鴻 丁 新
(貴州中煙工業(yè)有限責任公司遵義卷煙廠,遵義 563000)
目前的制梗生產中,梗線壓梗機大多采用3個雙介質噴嘴對壓輥進行潤滑,噴霧形狀為實心錐形噴霧,霧化效果不均勻,如圖1所示。噴嘴霧化輻射面相交處幾乎處于無潤滑狀態(tài),不能對壓輥進行有效潤滑,如圖2所示。壓輥不能得到有效潤滑,細小煙梗極易附著在壓輥上,會造成壓輥間隙減小,導致壓制過程中煙梗纖維遭到破壞,煙梗發(fā)生破損,不能滿足工藝要求。壓滾間隙越來越小,煙梗不能順暢落下,在壓輥間打滑累積,易出現(xiàn)嚴重堵料造成斷料而降低生產效率[1-3]。
圖1 雙介質噴嘴實心錐形噴霧
圖2 雙介質噴嘴下壓輥霧化面
原有的噴霧裝置采用的是雙介質噴嘴,由蒸汽和工藝水混合后噴射實心錐形噴霧。這種方式會因為水源和汽源的壓強波動對霧化效果造成影響,現(xiàn)更換為單介質噴嘴,減少汽源壓強波動對霧化造成的影響。在現(xiàn)有的單介質噴嘴中,有呈扇形噴霧的噴嘴,霧化面近乎于矩形[4]。選擇該型號噴嘴用于壓輥潤滑,能夠實現(xiàn)對壓輥面均勻、有效的潤滑,如圖3所示。
該單介質噴嘴與底座為分體式設計,使用時只需將噴嘴頭旋入噴嘴底座,利用密封圈實現(xiàn)連接處的密封。此設計便于噴嘴拆卸、檢修和清理,點檢易觀察噴水狀態(tài),極大地節(jié)約了對噴霧裝置的保養(yǎng)維護時間。
2.2.1 霧化水壓選定
通過對壓梗機壓輥進行現(xiàn)場測繪,壓梗機壓輥長度為1 200 mm,噴嘴到壓輥間的距離為900 mm。將采購的單介質噴嘴安裝在現(xiàn)有的霧化實驗平臺上,通過梯度實驗調試水壓,測量在不同水壓下的霧化寬度。壓梗機當前使用水壓為0.05~0.15 MPa,故水壓選取也在此范圍。霧化寬度測試結果,如表1所示。
圖3 單介質噴嘴矩形噴霧
表1 霧化寬度測試
如表1所示,當水壓大于等于0.1 MPa后,噴嘴霧化角度越來越大,霧化顆粒越來越細,噴出水霧較大,易懸浮在空中,無法在實際生產中對壓輥進行有效潤滑,且懸浮的水霧易附著在煙梗上,對煙梗水分造成影響。水壓為0.06 MPa時,噴嘴無法實現(xiàn)噴射范圍的均勻分布,因此暫定水壓為0.04 MPa和0.08 MPa。
2.2.2 噴嘴個數(shù)選定
根據(jù)壓輥的寬度1 200 mm和噴嘴霧化寬度,噴嘴的個數(shù)分別為9個和3個,現(xiàn)設計噴嘴安裝底座為9個。當采用3個噴嘴進行霧化時,可使用堵頭將多余底座進行封堵[5]。設計的噴嘴架直接采用DN15不銹鋼水管為主管,噴嘴座直接焊接在主管上,設計圖如圖4所示。此設計集成了輸水和固定的作用,支架可直接與金屬軟管連接,連接方式簡單方便,不需要冗余的管路布置。
2.2.3 支架支座設計
如圖5所示,支架底座直接采用鎖緊螺絲固定,可根據(jù)現(xiàn)場實際情況在徑向上任意調節(jié),以滿足不同的潤滑噴射角度,在軸向上實現(xiàn)微量調節(jié),防止加工和安裝過程中的誤差造成潤滑位置不正確,從而確保對壓梗機壓輥的有效潤滑[6]。
現(xiàn)將噴嘴底座、支架、支架支座安裝在壓梗機上,裝上單介質噴嘴,調節(jié)減壓閥分別以0.04 MPa水壓和0.08 MPa水壓對壓輥進行潤滑,觀察噴嘴對壓輥的潤滑情況以及是否有煙沫粘黏的情況,結果如表2所示。
從表2可以看出,調節(jié)后0.04 MPa水壓和0.08 MPa水壓壓輥上都未出現(xiàn)煙沫粘黏的情況,說明兩個水壓下的噴霧都能對壓輥進行有效潤滑,壓輥上都未出現(xiàn)煙沫粘黏的情況?,F(xiàn)對不同噴嘴不同水壓下煙梗的含水量變化進行烘箱測試,以檢測其對煙梗水分的影響。從表3可以看出,隨機抽取9個批次的煙梗進行測試,當采用0.08 MPa水壓時,水分變化率較小且煙梗水分符合工藝要求,故最終采用3個單介質噴嘴對壓輥進行潤滑。
圖4 噴嘴架設計圖(單位:mm)
圖5 支座設計圖(單位:mm)
表2 壓輥潤滑表
表3 水分變化率 (單位:%)
通過對壓梗機噴霧系統(tǒng)進行改造優(yōu)化,將原有的雙介質噴嘴更換成單介質噴嘴,由原來的實心錐形噴霧變?yōu)楝F(xiàn)在的矩形噴霧,并重新設計加工支架安裝,使壓輥得到有效均勻潤滑且無煙沫粘黏,保證了壓輥之間的間隙均勻,提高了煙梗經(jīng)壓輥壓制后組織結構的完好性、切梗絲合格率和工藝質量,并降低了設備斷料次數(shù),減少了對工藝質量的影響,達到了節(jié)能降耗的目的。